2014初三物理电学实验知识总结及习题学生.doc

初三物理电学实验一、影响电阻大小因素：1、实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）2、实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”3、结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。4、结论理解：导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。结论可总结成公式R=L/S，其中叫电阻率，与导体的材料有关。记住：银铜铝，锰铜镍隔。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。二、探究电流与电压、电阻的关系（欧姆定律）提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计）分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。） VARxR得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。实验电路图：三、伏安法测电阻1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。VARxR2、原理：I=U/R3、电路图： （右图）4、步骤：根据电路图连接实物。 连接实物时，必须注意 开关应断开滑动变阻器变阻（“一上一下”）阻值最大（“滑片远离接线柱”） 串联在电路中电流表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：算最大电流 I=U/Rx 并联在电路中电压表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：看电源电压 检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。算出三次Rx的值，求出平均值。整理器材。5、讨论：本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。R1R2IU测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。如图是两电阻的伏安曲线，则R1R2四、伏安法测灯泡的额定功率：原理：P=UI 电路图：选择和连接实物时须注意：电源：其电压高于灯泡的额定电压滑动变阻器：接入电路时要变阻，且调到最大值。根据能否调到灯泡的额定电压选择滑动变阻器。电压表： 并联在灯泡的两端“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据额定电压选择电压表量程。电流表： 串联在电路里“+”接线柱流入，“”接线柱流出。根据I额=P额/U额 或I额=U额/R 选择量程。五、故障分析一般归纳为两类: 1.开路：（亦作“断路”）.所有用电器都不工作,电流表无示数，只有垮在断点两边的电压表有示数，且示数接近(或等于)电源电压。2.短路：被短路的部分用电器不工作，电流表有示数,接在被短路用电器两端的电压表无示数，接在其他用电器两端的电压表有示数。3、常见故障：故障1：闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动；原因：电路某处接触不良；排除方法：把松动的地方拧紧。故障2：闭合开关前灯泡发光闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数原因：开关与电源并联导致所有东西都被短路后果：极容易烧坏电源 故障3（也就是做题最常见的故障）：闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压原因1：灯泡断路故电压表串联到了电路中 说一下啊一般判断电路时都是把电压表当做断路是应为它的电阻很大很大所以呢如果电压表与一灯泡并联而这个灯泡断路了就相当于直接把这个电压表串联在电路中I=U/R因为电压是恒定的电阻巨大所以电流表的示数就很小了而串联式靠电阻分压的由于电压表的电阻巨大在这么大的电阻前灯泡的电阻就显得微不足道所以电压表显示的几乎是电源电压；原因2：电流表与电压表位置互换这样灯泡就被几乎没有电阻的电流表（它接到了电压表的位置上）短路故不亮电路中只串联了一个电流表和一个电压表因为电压表的电阻很大所以几乎分到了全部电压而由于电压表的电阻大所以电流表几乎无示数；补充一下啊：有时做题会问你如果在测小灯泡电阻的实验中（或是电路图中只有一个灯泡两表）如果电流表与电压表位置互换会有什么后果就答：灯泡不亮电流表几乎无示数（其实就是没示数）电压表所示几乎为电源电压（其实就是电源电压）故障4：闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变；原因：变阻器没有按照一上一下的方法来接 补充一下：变阻器全接上接线柱时：相当于导线（这是极不安全的容易造成电路电流过大）变阻器全接下接线柱是：相当于一个定值电阻。故障5：闭合开关后，无论怎样移动滑片灯泡都不亮原因1：电路某一处断路原因2：灯泡被导线或电流表短路故障6：灯泡亮两表指针反向偏转；原因：两表的正负接线柱接反了 “症状”1：用电器不工作。诊断：（1）若题中电路是串联电路，看其它用电器能否工作，如果所有用电器均不能工作，说明可能某处发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器被短路了。（2）若题中电路是并联电路，如果所有用电器均不工作，说明干路发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器所在的支路断路。“症状”2：电压表示数为零。诊断：（1）电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路；（2）电压表的两接线柱间被短路。 “症状”3：电流表示数为零。诊断：（1）电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。（2）电流表所在电路电阻非常大，导致电流过小，电流表的指针几乎不动（如有电压表串联在电路中）。（3）电流表被短路。 “症状”4：电流表被烧坏。诊断：（1）电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路，即发生了短路。（2）电流表选用的量程不当。初中物理电学实验复习题一、探究影响电阻大小的因素例、小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验。他们准备在图22中的A、B两点间接人待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：(1)他们应选择序号为 的两根电阻丝来探究；(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接人电路的电阻丝的阻值 (选填“较大”或“较小”)，同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是 (3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是( )A水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流B根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态C，通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小D研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同(4)科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧 姆定律加以解释。(5)若电流表损坏，换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图。(电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限。二、研究电流跟电压、电阻的关系1、例、研究串联电路电阻：小刚学习了“串联电路中电流的规律”和“串联电路中电压的规律”觉得不过瘾，在学习了欧姆定律后他就想探究“串联电路中电阻的规律”，请思考后回答下列问题。（5分）（1）小刚进行探究“串联电路中电阻的规律”的实验原理是_。（2）该探究实验除电源、导线、6个阻值不同的定值电阻（每次实验用2个电阻）外还需要_。（3）帮助小刚画出实验电路图。（4）小刚通过实验得出的数据计算出三组电阻值如下表：观察分析上表数据可知“串联电路中电阻的规律”是_。实验次数R1/R2/R3/1102122516368142、下面是某组同学采用控制变量法来研究电流与电压、电阻关系的实验： (1)、根据电路图连接实物图。(2)、以下是该小组的实验数据的记录，请将数据不全部分补全。表1 U=_V恒定不变。(实验中更换电阻R1) 表2 R=_恒定不变。(3)、分析表1 数据可得结论_；分析表2 数据可得结论_；在表1的实验中滑动变阻器的作用是_；在表2的实验中滑动变阻器的作用是_。3、我们已进行过“科学探究欧姆定律”，(1)请你在右边空白处画出该实验的电路图。(2) 由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了 法。图10是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图像，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是 图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是 。(选填“甲”或“乙”)(3)在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是 和 。(4)实验的结论是. 。 。图104、孙楠同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系，他先后将5、15和25的定值电阻接入电路A、B两点间，闭合开关S，读出电流表示数（如下表）。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。问：（1）该实验中选错了什么器材？请你说出应换用的器材。（2）为保证实验正确进行，还需要什么仪器？5、为了探究电流与电压的关系，小华设计了图13所示的实验电路图图14图13AVRRS（1）实验选用的器材如图14所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10，滑动变阻器标有“10 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为 V，电流表应选用的量程为 A （2）请根据电路图用笔画线代替导线，将图14中的元件连成电路要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大（3）右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是： 实验次数12345电压/V1.01.52.02.52.8电流/A0.100.150.200.250.286、小刚同学通过实验，探究电流随电阻变化的规律。得到的实验数据如下表。（l）实验中加在导体两端的电压是_V。（2）请在坐标系上画出电流随电阻R变化的图像。（3）分析表中的数据或图像，你能得出什么探究结论？ 7、在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5更换为10后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ）A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动C.将变阻器滑片适当向右移动 D.将电池个数增加四、测定小灯泡电功率例：在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6伏，小灯泡的额定电压为38伏。正常发光时灯丝电阻为1015。（1）实验的原理是_；滑动变阻器的作用是_。（2）在左边的方框内画出实验的电路图，并把图10-甲的实物连接好；(3)在图的甲乙两圆圈中填上所用电流表和电压表的符号。(4)图(甲)是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接。闭合开关时，应使滑动变阻器接入电路的阻值为最大，所以变阻器的滑片P要置于 端(选填“A”或“B”) 实验时发现电压表示数为2V，为测额定功率应将滑动变阻器滑片P向_移动，使电压表示数为_V。(5)小芳在做测量灯泡电功率实验时，所连的实物如图所示，请你检查图的连线是否有错，若有错处，在该图中改正（在错误的连线上打“”，改正的连线在图中画线表示，连线不要交叉）并在方框内画出正确的电路图五、电路故障判断例：（1）小刚连接好电路后，闭合开关，发现电流表指针偏向0刻线的左侧，电压表指针偏向3（15）刻度线的右侧，其原因为：_;_.（2）小刚合理地连接好电路，闭合开关，无论怎样调节滑动变阻器灯泡都不亮。于是小刚提出以下猜想：A可能是灯丝断了 B可能是小灯泡短路 C可能是变阻器开路 究竟哪个猜想正确，可根据电流表和电压表的示数进行判断（电流表、电压表均无故障）。下表给出了电流表、电压表可能出现的几种情况，请判断每种情况下哪个猜想是正确的，并把其序号填写在对应的空格里。（3分）电流表电压表判断结果示数不为零示数为零示数为零示数不为零示数为零示数为零（3）若闭合开关，灯不亮，电压表示数接近6伏，电流表示数几乎为零，出现这种现象的原因可能是 。（4）另一位同学连接的实验电路，闭合开关后发现电流表指针偏转，电压表指针不动该故障的原因是( )A灯泡灯丝断了 B电流表接线短路 C电源接触不良 D灯座接线短路 （5）闭合开关，发现灯泡发光较暗，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V。具体原因是_。（6）闭合开关，发现灯泡发光较亮，电流表有示数，任意移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（示数不为零）且小于6V。具体原因是_。（7）另一位同学连接的实验电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片发现电流表、电压表示数变化相反，出现这种现象的原因可能是 。（8）实验中，小刚在闭合开关S后发现两电表的指针正常偏转，但总在晃动，无法准确读数，造成此现象的原因可能是 。六、分析数据得结论：例：（1）实验中小东测出了三组数据，记录在下表中。他测三组数据的目的是 ；若第一次实验时电流表的示数如图所示，请将此示数读出并填入下表中；次数U/VI/A亮度1232.02.53.00.400.42暗亮（2）除了从表格中能直接得到的有关变化规律外，你还能通过上列表格数据分析出什么规律（只要答出一个即可） 。七、计算灯泡的额定功率：小灯泡未达到额定电压，怎样移动滑动变阻器的滑片才能达到额定电压，读电流表示数，再计算额定功率。例（1）、一个额定电压是 3.8V的小灯泡，其正常工作时通过的电流约为 02A。小明想测定这个小灯泡的额定功率，实验室中有如下器材： 电流表、电压表、开关各一个，三个规格为“10 1A”、“50 05A”和“1k 0.1A”的滑动变阻器，导线若干，电源（电压为12V）.小明设计了电路图，通过分析你认为小明应选用规格_的滑动变阻器。（2）右表是某实验小组两位同学实验记录的数据，事后他们分析，发现其中一组数据不合理，不合理的数据组的序号是 。序号灯泡两端的电压U/V通过灯泡的电流I/A灯泡消耗的功率P/W14.50.3623.80.5033.00.2842.00.22（3）某同学在做完“测定小灯泡的电功率”的实验后（所用小灯泡的额定电压为3.8V），及时完成了实验报告实验报告中他设计了如下的表格如该同学对实验现象的观察和数据的记录都正确，请你指出他所设计一表格中的错误是_实验次序小灯泡两端的电压（V）通过灯丝的电流（A）灯泡的亮度灯泡的电功率（W）灯泡的平均电功率（W）13.000.28比正常发光时暗0.841.1423.800.30正常发光1.1434.500.32比正常发光时亮1.44（4）在做“伏安法测灯泡额定电功率”的实验中，已知小灯泡的额定电压为3.8V，所用电源电压为6V，测量时发现学生用电压表的015V量程挡坏了，而03V挡完好，在没有更换器材的条件下，小明同学巧妙地测出了该小灯泡的额定功率（1）请在图所示的虚线框内画出该同学测量时的电路图，并进行实物连接（2）若灯泡正常发光时，电流表示数如图所示，则该灯泡的额定功率为 1.064W测定小灯泡的功率专项训练题1、如图甲所示，是“测定小灯泡的功率”实验的电路图；图乙是连接不完整的实验电路，其中电源为三节新的干电池，灯泡的额定电压为3.8V，其灯丝的电阻约为10，标有“10 1A”字样的滑动变阻器要求：（1）对照电路图用笔画线代替导线，将图乙实验电路中未连接部分连接好（注意两电表量程的选择）；（2）当闭合电路的开关时，电路中可能出现的不正常的现象（见下表）顺序电路中出现的不正常现象原因电灯的亮暗电流表示数（A）电压表示数（V）甲不亮04.5乙很亮0.424.2丙不亮0.450 请你参考下列选项，把表中空白部分补充完整（只要填选取的选项代号） A电路中e、f间断路B电路中e、f间短路C滑动变阻器连入电路中的电阻太小 （3）为了测出小灯炮的额定功率应调节的元件是_，使电压表示数为_V如果此时电流表的示数如图丙所示，则该灯泡的额定功率为_W2、要想测定小灯泡的额定功率，现有如下器材：小灯泡（额定电压2.5 V，允许通过最大电流0.4 A）,电流表（量程为00.6 A和03 A），电压表（量程为03 V和015 V），蓄电池两个（每个2 V，两个串联），滑动变阻器（010 、1.5 A），导线数条，开关一个.（1）电流表的量程应选_A，电压表的量程为_V.次数电压(V)电流强度(A)12.001.0022.500.2533.000.30（2）利用现有器材设计实验电路，根据电路图，用笔画线代替导线，将图中的实验器材连成实物电路（导线不要交叉）. （3）根据你所连电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于_端.（4）在测定小灯泡额定功率时，调节滑动变阻器应使电压表示数指到_V.若此时电流表示数如下图，则小灯泡额定功率是_W. 3、在“测定小灯泡额定功率”的实验中，已知电源电压为6 V，小灯泡的额定电压为38 V。(1)图(甲)是未接完的实验电路，请用笔画线代替导线，完成电路连接。(2)闭合开关时，应使滑动变阻器接入电路的阻值为最大，所以变阻器的滑片P要置于 端(选填“A”或“B”)。若闭合开关，灯不亮，电压表示数接近6 V，电流表示数几乎为零，出现这种现象的原因可能是 。(3)闭合开关后，电压表示数是25 V，应将滑片P向 端(选填“A”或“B”)移动，直至电压表示数为38 V，这时电流表示数如下图(乙)所示，那么，小灯泡的额定功率是 W。5、如图10-所示，小刚与小丽一起做“测定小灯泡额定功率”的实验，已知小灯泡额定电压为3.8V，正常发光时灯丝电阻为10 15。（1）在左边的方框内画出实验的电路图，并把图10-甲的实物连接好；（2）小丽同学连接好电路后，闭合开关发现电流表示数几乎为零，而电压表示数接近电源电压，发生此故障的原因可能是 ；（3）他们排除故障后，发现小灯泡灯光较暗，为了测定小灯泡额定功率，应调节滑动变阻器滑片P使变阻器阻值 （选填“变大”或“变小”），直到电压表的示数为_V；（4）小灯泡正常发光时， 电流表的示数如图乙所示， 则小灯泡的额定功率为_W。6、测定小灯泡的额定功率，电路如图所示(图中未标出电流表、电压表的符号)，已知灯泡的额定电压为2.5V。(1)在图的甲乙两圆圈中填上所用电流表和电压表的符号。 (2)闭合开关之前，变阻器的滑动片P应置于_端(填a或b)，实验过程中，变阻器的作用是_。(3)当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压应为_伏特，若电流表的示数如图所示，则通过灯泡的电流强度为_A，灯的额定功率为_W。 7、图中是测定额定电压是3.8伏特的小灯泡额定功率的电路图。(1)请按电路图的要求把图中所示的电路元件用钢笔画线作导线正确连接起来。 (2)按实验中合理的顺序将下列实验步骤的序号(1、2、3、4、5、6)填入括号内：（ ）读出电流表的示数（ ）闭合开关（ ）移动变阻器滑片到它的阻值最大的位置上（ ）断开开关，按电路图连接电路（ ）将测量数据填入表格，计算小灯泡的额定功率（ ）移动变阻器滑片，使电压表的示数为3.8伏特 8、利用如图所示的实验器材,测定额定电压为6V的小灯泡电功率.已知滑动变阻器上标有“12 1A”字样，电源电压保持不变.实验步骤如下：A连接电路.在甲图上补画一根导线，使得测定小灯泡电功率的电路完整，要求滑片P向右移动时，小灯泡变暗.B.连好电路后，要使滑动变阻器的电阻全部接入电路，应先将滑片P移至 端，再闭合开关S，此时电压表示数为4.2V，对应的电流表示数如图乙所示.C.调节滑片，当P移至ab中点时，小灯泡恰好正常发光，此时电流表示数为0.5A。D.继续调节滑片，当P移至另一点时，灯泡偏亮，读出电压表、电流表值分别为6.5V、0.52A，记录在下表中.请你填全上表